在2011国际平板显示产业高峰论坛(FPD International CHINA 2011/Beijing Summit)第二天下午的技术演讲中,日本康肯公司(Kanken Techno)技术设计部部长塚田勉以“环保的低成本净化和除臭系统”为题,介绍了去除液晶面板等副产物和有害物质的净化装置的原理、节能性及其应用。
塚田首先介绍了在控制着FPD和半导体产品品质及生产效率的生产工艺中,去除副产物和有害物质的现状。如果FPD和半导体生产工艺中附带生成的副产物附着在玻璃基板和晶圆上及制造装置中的反应室内部,便会导致次品产生和生产效率的降低。另外,工业气体在元件生成中的使用量不到总消耗量的约10%。其余全被排放到了制造装置以外。如果直接排放,就会变成有害物质,需要彻底去除。
另外,在CVD中,要想高品质成膜,就需要进行适当的净化以去除副产物。利用干蚀刻工序高品质形成图案时也是如此。这种净化要使净化用气体在反应室内与副产物发生反应,再用净化装置使气体变成固体后去除。净化用气体是温室效应系数高且在大气中寿命长的气体,因此也必须去除。
高浓度气体和有爆炸危险的气体必须充分稀释后再去除。面向FPD和半导体制造的净化装置就是将这些元件生成中不用的工业气体和副产物用N2气体稀释后再去除。
缺点少的电加热方式
经常使用的去除副产物和有害物质的方法是燃烧式。这种方法是将副产物和气体与燃料一起燃烧掉的方法。还有一种方法是电加热方式。就是利用电加热,使其氧化。此外,还有使用催化剂的方法、化学或物理吸附气体的方法、使用等离子使其氧化的方法、溶于水的方法等。可根据去除物质和去除量选择使用最佳方式。
其中,燃烧式和电加热方式通用性都很高,得到较多使用。燃烧式的优点是能氧化任何气体,不过也有很多缺点。第一是,需要供应燃料的燃料管。并且使用火,很难确保安全性,难以均衡控制温度分布,会产生局部温度非常高的部分。高温部分有可能诱发有害物质——热NOx的产生。另外,要燃烧燃料,因此需要大量空气。因此,排出的气体量多且必然产生CO2。
而电加热方式与燃烧式的共同点在于也能够去除所有气体。但缺点少,不需要燃料管、不用火,因此比较安全。并且能够控制温度分布,可防止NOx产生。另外,废气量也在最小范围,还不产生CO2。从安全、运行成本低、环保等性能来看,可谓是最好的方法。但存在的缺点是因为要用大号加热炉,升温和降温需要时间,电加热器有寿命等。
根据去除物质和使用情况备有多款机型
日本康肯是专门生产电加热式净化装置的企业。“2010年在所有净化装置中所占的份额为30%,并且随着电气式的优势增多,这一比例正在增大”(塚田)。截至2011年5月,全球已有4500台净化装置投入使用。
康肯公司的电气方式采用的构造是,将通过溶于水等方法去除副产物的洗涤器配置在利用电加热器将副产物转换成其他物质的反应装置前后。为此该公司开发并出厂了适合不同工序和去除物质的多种产品。
比如,用于FPD的PECVD工序的净化器“KT1000Fi-HA”中配备有能支持大尺寸玻璃基板制造且能承受大气体流量的高效洗涤器。吸收成膜装置排出气体的流入端洗涤器,采用的是使利用大量水高效净化有害物质的水循环的机构。这样,能够去除大量产生的副产物并高效去除通过净化大量流出的NF3。
用于FPD干蚀刻工序及CVD工序等、采用大气压等离子的净化装置“KLP-W”,其原理是利用电弧产生的N2等离子在反应装置中制造高温部分(火把)从而将有害物质去除。这种方式的特点是容易维持放电,能够稳定净化有害物质。另外,由于向纯粹的N2中放电,因此在使用中气体成分不变,N2流动能够连续控制,因此放电的能量不变等。该装置有适于蚀刻的E型和适于Bosch工艺的C型。
此外,康肯还介绍了用于多结晶太阳能电池面板制造的“KT1000FA”、用于薄膜太阳能电池面板的“KT1000-PV”、用于LED制造的“KT1000MOC”及大型VOX净化装置等。塚田表示:“康肯是净化装置的专业制造商,今后将继续为保护地球环境而尽力”
关注我们
公众号:china_tp
微信名称:亚威资讯
显示行业顶级新媒体
扫一扫即可关注我们